第一部分必考内容必修1 第二章 相互作用第3讲 共点力的平衡条件和应用

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第3讲　共点力的平衡条件和应用
知识要点
一、受力分析
1.把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中受到的所有外力都找出来，并画出
受力示意图的过程。
2.受力分析的三个常用判据
(1)条件判据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是其
产生条件。
(2)效果判据：有时是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运
动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力。
(3)特征判据：从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过判定其反作用力是
否存在来判定该力是否存在。
二、共点力的平衡
1.平衡状态
物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
2.平衡条件
F合＝0或。
如图 1甲和乙所示，小球静止不动，物块匀速运动。
图1
则小球 F合＝0；物块 Fx＝0，Fy＝0。
3.平衡条件的推论
(1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大
小相等、方向相反。
(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力
与另外两个力的合力大小相等、方向相反，并且这三个力可以形成一个封闭的矢
量三角形。
(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力
与另外几个力的合力大小相等、方向相反。
基础诊断
1.天然平衡岩带给我们的那种仿佛时间停止的静态之美成为很多艺术家的灵感
源泉，他们不断尝试着复制这种不可思议的平衡之美。达莱尔 ·雷特便是这样一
位艺术家，在其最为著名的作品中，雷特将一块大石头放在石化木顶端一块微
小的基岩上。这块大石头并非呈现出直立姿态，而是倾斜着身子。则关于大石头
的受力下述正确的是(　　)
图2
A.大石头一定受到三个力的作用
B.基岩对大石头的支持力一定竖直向上
C.基岩对大石头的支持力等于石头重力
D.基岩对大石头的作用力一定竖直向上
解析　由于大石头和支持它的石化木之间的接触面情形未知，可能水平也可能
倾斜，但大石头处于平衡状态，基岩对大石头的作用力一定竖直向上，选项 D
正确。
答案　D
2.如图 3所示，M、N两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力 F作用下，沿竖直
墙壁一起向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是(　　)
图3
A.物体 M可能受到 6个力
B.物体 N可能受到 4个力
C.物体 M与墙之间一定有摩擦力
D.物体 M与N之间一定有摩擦力
解析　物体 N受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用，M和N整体受到重力
和外力 F两个力作用，竖直墙对物体 M没有作用力，所以物体 M受到外力 F、
重力、N对M的压力和摩擦力四个力作用，选项 A、B、C错误，D正确。
答案　D
3.(多选)如图 4所示，一架救援直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为 m，
由于河水的流动对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直升
机相对地面静止时，绳子与竖直方向成 θ角，已知物体所受的浮力不能忽略，
重力加速度为g。下列说法正确的是(　　)
图4
A.绳子的拉力为
B.绳子的拉力可能小于 mg
C.物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力
D.物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力
解析　对物体受力分析，如图所示：
根据平衡条件，竖直方向有 F浮＋FTcos θ＝mg，则有 FT
＝，故绳子的拉力可能小于 mg，故 A错误，B正确；在
水平方向上有 Ff＝FTsin θ，sin θ＜1，有 Ff＜FT，物体受
到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力，故 C错误，D正确。
答案　BD
　受力分析
受力分析的基本思路
【例 1】 (多选)如图 5所示，在水平力 F作用下，A、B保持静止。若A与B的接触
面是水平的，且 F≠0，则 B的受力个数可能为 (　　)
图5
A.3 个 　　　B.4 个
C.5 个 　　　D.6 个
解析　先对 A、B整体受力分析，受重力、水平力 F、支持力；当水平力 F平行斜
面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时，有上滑趋势；当水平力 F平行斜
面向上的分力小于重力沿斜面向下的分力时，有下滑趋势；当水平力 F平行斜
面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，无滑动趋势；再对 A受力分析，
受水平力 F、重力、支持力和向左的静摩擦力，共 4个力；最后对 B受力分析，
受重力、A对B的压力和向右的静摩擦力，斜面对 B的支持力，若 B物体相对斜
面有滑动趋势，则还要受到斜面的静摩擦力，若相对斜面无滑动趋势，则不受
斜面的静摩擦力，即物体 B可能受 4个力，也可能受 5个力，故选项 B、C正确。
答案　BC
【拓展提升 1】 (多选)在【例 1】中，若力F作用在 B上，如图 6所示，则 B的受力
个数可能为(　　)
图6
A.3 个 　　　B.4 个
C.5 个 　　　D.6 个
解析　B一定受重力、斜面的支持力、A的压力和力 F，斜面对 B可能有摩擦力，
也可能没有摩擦力，故 B可能受 4个力或 5个力，选项 B、C正确。
答案　BC
【拓展提升 2】 在【拓展提升 1】中，水平推力改为水平拉力(水平向左)，如图 7所
示，整个系统处于静止状态，则以下说法正确的是(　　)
图7
A.A的受力个数为4个
B.B的受力个数为4个
C.地面对 C的支持力小于三者重力之和
D.地面对 C的摩擦力大小等于 F，方向水平向右
解析　对A进行受力分析，根据平衡条件知 A只受重力和支持力 2个力的作用，
选项 A错误；对 B进行受力分析，受重力、A对B的压力、C施加的垂直斜面向
上的支持力、拉力 F，根据平衡条件还受 C施加的平行斜面向上的静摩擦力，共
5个力的作用，选项 B错误；以 A、B、C整体为研究对象进行受力分析，根据平
衡条件知地面对物块 C的支持力等于三者重力之和，选项 C错误；对 A、B、C整
体进行受力分析，根据平衡条件知地面对物块 C的摩擦力大小等于 F，方向水
平向右，选项 D正确。
答案　D
1.(2019·盐城三模)如图 8所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下
方向匀速运动，用 G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图
中能表示此过程中无人机受力情况的是(　　)
图8
摘要：

第3讲　共点力的平衡条件和应用知识要点一、受力分析1.把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图的过程。2.受力分析的三个常用判据(1)条件判据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是其产生条件。(2)效果判据：有时是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力。(3)特征判据：从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在。二、共点力的平衡1.平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态。2.平衡条件F合＝0或。如图1甲和乙所示，小球静止不动，物块...

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